JP2007101841A

JP2007101841A - 光ファイバ心線

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Publication number: JP2007101841A
Application number: JP2005290826A
Authority: JP
Inventors: Itaru Ishida; 格石田; Akira Murata; 暁村田; Keiji Ohashi; 圭二大橋
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2007-04-19

Abstract

【課題】最外被覆層の除去が簡単かつ短時間に実施でき、該除去作業時に光ファイバ断線がなくなり、かつ除去可能長を長くとることができる光ファイバ心線の提供。
【解決手段】光ファイバ裸線２の外周に少なくとも露出可能被覆層３と除去可能な最外被覆層１２とが設けられ、該最外被覆層を除去することにより異径への変換が可能な光ファイバ心線において、前記露出可能被覆層と前記最外被覆層との間に粘度５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルからなるオイル塗布膜１１が設けられたことを特徴とする光ファイバ心線１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信分野等において用いられ、最外被覆層を簡単に除去することが可能な光ファイバ心線に関する。光ファイバの端末接続作業において、異径の光ファイバ心線同士を接続する際、両者の外径を統一させるため、大径心線の最外被覆層を除去する作業が必要である。本発明は、特に、光ファイバ心線の最外被覆層を除去する際の作業効率を向上するとともに、光ファイバへのダメージを低減して信頼性を向上させるための技術に関する。

従来、最外被覆層を簡単に除去するための光ファイバ心線の構造について、いくつか提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

図２は、最外被覆層の除去が可能な従来の光ファイバ心線の構造を例示する断面図である。この光ファイバ心線１は石英ガラスからなる光ファイバ裸線２の外周に、露出可能被覆層３が設けられ、この露出可能被覆層３の外周に除去対象被覆層６が設けられた構成になっている。この除去対象被覆層６は、内側被覆層４と最外被覆層５とからなっている。この内側被覆層４の材料としては、シリコーン系、フッ素系剥離材を含んだ樹脂、ヤング率が１ｋｇ／ｃｍ^２以下の緩衝材などが提案されている。

この従来の光ファイバ心線１は、除去対象被覆層６を除去する際に、除去すべき部分にしごき力を加えることにより、内側被覆層４と露出可能被覆層３との間にしわ状の隙間が形成され、これによって除去対象被覆層６が除去し易くなるように構成されている。
特開平９−１５４６０号公報

しかしながら、前述した従来技術にあっては、光ファイバ心線から最外被覆層を含む除去対象被覆層を除去する際、しごき力を加えることにより剥離性を持たせるものであり、この被覆の除去に多くの手間と時間がかかり、接続作業の長時間化をまねく問題がある。また、しごき力を加えることで、光ファイバが断線したり、伝送損失増加を生じる等の問題がある。また、除去対象の被覆層と露出させる被覆層との密着性が大きいため、除去できる長さが限定されてしまう問題がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされ、最外被覆層の除去が簡単かつ短時間に実施でき、その除去作業時に光ファイバが断線することがなくなり、かつ除去可能長を長くとることができる光ファイバ心線の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、光ファイバ裸線の外周に少なくとも露出可能被覆層と除去可能な最外被覆層とが設けられ、該最外被覆層を除去することにより異径への変換が可能な光ファイバ心線において、前記露出可能被覆層と前記最外被覆層との間に粘度が５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルからなるオイル塗布膜が設けられたことを特徴とする光ファイバ心線を提供する。

本発明の光ファイバ心線において、前記オイル塗布膜の厚さが１μｍ以上であることが好ましい。

本発明の光ファイバ心線において、光ファイバ心線サンプル長を１ｍとし、−４０〜８５℃ヒートサイクル３０日暴露（ただし、１サイクル＝１日、温度変化率２℃／分）後、常温下において光ファイバ心線の両端末の最外被覆層から突き出した露出可能被覆層又は光ファイバ裸線の長さである突き出し量が１ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の光ファイバ心線は、露出可能被覆層と最外被覆層との間に粘度が５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルからなるオイル塗布膜を設けた構成としたので、最外被覆層の除去が簡単になり、その除去作業時に光ファイバが断線することがなくなり、かつ除去可能長を長くとることができる。
また、オイル塗布膜を粘度が５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルで形成しているので、光ファイバ心線に繰り返し温度変化が加わった場合でも、最外被覆層の端末から露出可能被覆層又は光ファイバ裸線が突き出す長さを１ｍｍ以下と小さく抑えることができるので、この突き出し量が大きい場合に発生するメカニカルスプライス接続部分等における曲がりによる損失増加を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の光ファイバ心線の一実施形態を示す断面図である。本実施形態の光ファイバ心線１０は、石英ガラス製の光ファイバ裸線２の外周に露出可能被覆層３と除去可能な最外被覆層１２とが設けられ、露出可能被覆層３と最外被覆層１２との間に粘度５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルからなるオイル塗布膜１１が設けられた構成になっている。この光ファイバ心線１０は、オイル塗布膜１１と最外被覆層１２とからなる除去対象被覆層１３を露出可能被覆層３の外面から除去できるようになっている。

前記光ファイバ裸線２としては、特に限定されるものではなく、従来周知の石英系シングルモード光ファイバ、石英系マルチモード光ファイバなどを用いることができる。この光ファイバ裸線２の外径は限定されず、光通信分野で一般に用いられている外径１２５μｍ程度の光ファイバなどを用いることができる。

前記露出可能被覆層３は、光ファイバ裸線２の外周に少なくとも１層以上設けられている被覆であり、その材質や厚さは特に限定されない。光ファイバ裸線２を露出可能被覆層３で覆った状態の光ファイバ（即ち光ファイバ心線１０から除去対象被覆層１３を除去した状態の光ファイバ）としては、一般に光ファイバ素線と称される光ファイバを用いることができる。本発明において使用される典型的な光ファイバ素線としては、例えば、外径１２５μｍの光ファイバ裸線上に紫外線硬化型樹脂からなるヤング率５ｋｇ／ｍｍ^２以下の一次被覆層と、紫外線硬化型樹脂からなるヤング率２０〜２００ｋｇ／ｍｍ^２の二次被覆層とを順次被覆した外径２４０〜２６０μｍの紫外線硬化型被覆光ファイバ素線、あるいは、外径１２５μｍの光ファイバ裸線上に変性シリコーン樹脂からなる軟質の一次被覆層と、シリコーン樹脂からなる軟質の二次被覆層とを順次被覆した外径４００μｍ程度のシリコーン樹脂被覆光ファイバ素線などが挙げられる。

前記オイル塗布膜１１は、露出可能被覆層３と最外被覆層１２との間に滑り性を付与するためのものであり、露出可能被覆層３の外周面に粘度５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルを塗布し、この外側を最外被覆層１２で覆うことにより、露出可能被覆層３と最外被覆層１２との間に形成されている。

このオイル塗布膜１１に用いるシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のストレートシリコーンオイル、もしくは、脂肪酸変性、アルキル変性等の変性シリコーンオイルなどが挙げられ、単独で粘度５００ｃＳｔ以上の粘度を有するものは単独で使用でき、低粘度のシリコーンオイルは高粘度のシリコーンオイルと混合し、粘度５００ｃＳｔ以上の混合オイルとして使用することができる。このシリコーンオイルの粘度上限は、特に限定されないが、あまり高粘度のものは、露出可能被覆層３と最外被覆層１２との間に滑り性を付与する機能が低下する場合があるので、適当な粘度範囲のシリコーンオイルを用いることが望ましい。

オイル塗布膜１１に用いるシリコーンオイルの粘度が５００ｃＳｔ以上であれば、光ファイバ心線１０に繰り返し温度変化が加わった場合でも、最外被覆層１２の端末から露出可能被覆層３又は光ファイバ裸線２が突き出す長さを小さく抑えることができる。この突き出し量は、光ファイバ心線サンプル長を１ｍとし、−４０〜８５℃ヒートサイクル３０日暴露（ただし、１サイクル＝１日、温度変化率２℃／分）後、常温下において光ファイバ心線１０の両端末の最外被覆層１２から突き出した露出可能被覆層３又は光ファイバ裸線２の長さとして測定される。後述する実施例により実証した通り、オイル塗布膜１１に用いるシリコーンオイルの粘度が５００ｃＳｔ以上であれば、前記突き出し量を１ｍｍ以下に抑えることができる。一般的に、メカニカルスプライス等の接続素子においては、前記突き出し量が１ｍｍ以内であれば、曲がりによる損失増加が起こらないように設計されている。従って、前記突き出し量が１ｍｍ以内であれば、この光ファイバ心線１０にメカニカルスプライス接続部分等があり、かつこの光ファイバ心線１０に繰り返し温度変化が加わった場合でも、メカニカルスプライス接続部分等に前記突き出しに起因した曲がりを生じることがなく、これに起因した損失増加を防止することができる。
一方、シリコーンオイルの粘度が５００ｃＳｔ未満であると、光ファイバ心線に繰り返し温度変化が加わった場合に、前記突き出し量が１ｍｍを超えてしまい、メカニカルスプライス接続部分等に前記突き出しに起因した曲がりを生じ易くなり、損失増加をまねくおそれがある。

本実施形態の光ファイバ心線１０において、オイル塗布膜１１の膜厚は、１μｍ以上とすることが好ましい。この膜厚が１μｍより小さいと、被覆除去用の治具（メカニカルストリッパ）により最外被覆層１２を含む除去対象被覆層１３（以下、外被と記す。）が除去できる長さ（外被除去可能長）が少なくなって外被除去性が悪くなる。一方、このオイル塗布膜１１の膜厚を大きくすると、光ファイバ心線１０の伝送損失が大きくなり、かつヒートサイクル環境における伝送損失変動値も大きくなる傾向が見られるため、膜厚を余り大きくすることは望ましくない。通常、オイル塗布膜１１の膜厚は、１〜８μｍの範囲となるように設定することが望ましい。

前記最外被覆層１２は、従来公知の光ファイバ心線の最外被覆層として用いられている紫外線硬化型樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレートなどが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、可塑化ポリ塩化ビニル、ポリアクリルアミド系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。本発明の好ましい実施形態において、この最外被覆層１２としては、ヤング率１０〜９００ＭＰａの範囲の紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。

本実施形態の光ファイバ心線１０は、前記最外被覆層１２を構成している合成樹脂材料のヤング率をＸＭＰａ、オイル塗布膜１１の厚さをＹμｍとしたときに、Ｘ÷Ｙ＜９００の条件が成り立つように構成することが好ましい。このＸ÷Ｙの値が９００未満であれば、良好な伝送特性と外被覆除去性を両立させることができる。一方、このＸ÷Ｙの値が９００を超えると、光ファイバ心線１０の伝送損失が大きく、ヒートサイクル環境における伝送損失変動値も大きくなって伝送特性が悪化する。

本実施形態の光ファイバ心線１０は、外径が異なる他の光ファイバ心線と接続するために、互いの外被を除去して同径の光ファイバ素線同士を接続しようとする際、最外被覆層１２の内側に滑り性を有するオイル塗布膜１１を設けてあるので、露出させる光ファイバ素線の被覆、すなわち露出可能被覆層３の外周面と最外被覆層１２とが実質的に密着しておらず、しごき力を加えることなしに最外被覆層１２を除去することが可能である。この最外被覆層１２の除去は、例えば、メカニカルストリッパのような従来公知の外被除去治具などを用いて簡単に行うことができる。

本実施形態の光ファイバ心線１０は、露出可能被覆層３と最外被覆層１２との間に粘度が５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルからなるオイル塗布膜１１を設けた構成としたので、最外被覆層１２の除去が簡単になり、その除去作業時に光ファイバが断線することがなくなり、かつ除去可能長を長くとることができる。
また、オイル塗布膜１１を粘度が５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルで形成しているので、光ファイバ心線１０に繰り返し温度変化が加わった場合でも、最外被覆層１２の端末から露出可能被覆層１２又は光ファイバ裸線２が突き出す長さを１ｍｍ以下と小さく抑えることができるので、この突き出し量が大きい場合に発生するメカニカルスプライス接続部分等における曲がりによる損失増加を防止することができる。

オイル塗布層の材料として、粘度３０ｃＳｔの低粘度のシリコーンオイル（以下、低粘度オイルと記す。）と、粘度１０００ｃＳｔ又は粘度３０００ｃＳｔのシリコーンオイル（以下、高粘度オイルと記す。）を混合し、表１及び表２に示す各種の粘度のシリコーンオイルを調製した。

外径１２５μｍの石英ガラス系シングルモード光ファイバ裸線の外周に露出可能被覆層が被覆された外径２４０μｍ〜２６０μｍの光ファイバ素線を用い、その露出可能被覆層の外周に、シリコーンオイルからなるオイル塗布膜と紫外線硬化型樹脂からなる最外被覆層を順次積層し、図１に示す構造の光ファイバ心線を製造した。

オイル塗布膜として、表１及び表２に記した各種粘度のシリコーンオイルを用い、表３に示すＮｏ．１〜９の各光ファイバ心線を製造し、外被の除去性、突き出し量を測定し、これらを総合的に評価した。なお、製造したＮｏ．１〜９の各光ファイバ心線において、オイル塗布膜の膜厚は全て４μｍとし、また最外被覆層はヤング率７００ＭＰａの紫外線硬化型樹脂を用い、心線最外径を０．４８〜０．５２ｍｍの範囲に設定した。Ｎｏ．１〜５の各光ファイバ心線は粘度５００ｃＳｔ未満のシリコーンオイルを用いた比較例であり、Ｎｏ．６〜９の各光ファイバ心線は粘度５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルを用いた本発明に係る実施例である。

測定条件及び評価基準は次の通りとした。
外被除去性の評価方法として、２０〜３０℃試験環境下、外被除去治具メカニカルストリッパで外被が除去できる長さを調査し、これを外被除去可能長とした。そして、この外被除去可能長が１００ｍｍ以上の場合は除去性を○とした。
突き出し量は、光ファイバ心線サンプル長を１ｍとし、−４０〜８５℃ヒートサイクル３０日暴露（ただし、１サイクル＝１日、温度変化率２℃／分）後、常温下において光ファイバ心線の両端末の最外被覆層から突き出した露出可能被覆層又は光ファイバ裸線の長さとした（単位はｍｍである）。
これらの結果から、前記除去性が○であり、かつ突き出し量が１ｍｍ以下の光ファイバ心線を○として評価し、一方、突き出し量が１ｍｍを超えた光ファイバ心線を×として評価した。結果を表３に示す。

表３の結果から、露出可能被覆層と最外被覆層の層間にシリコーンオイルからなるオイル塗布膜を設けたことで、Ｎｏ．１〜９の全てのサンプルにおいて１００ｍｍ長以上外被を除去することが可能であり、外被の除去性はシリコーンオイルの粘度に依らないことが分かる。
一方、シリコーンオイルの粘度が小さいほど、突き出し量が大きくなる傾向が見られる。この原因として、２つのことが考えられる。１つは、低粘度であるほど、シリコーンオイルは低分子量となるため、このシリコーンオイルが露出可能被覆層を通過し、光ファイバ裸線表面まで移行することにより、光ファイバ裸線−露出可能被覆層間の密着力が低下するためである。もう１つの原因は、シリコーンオイルが低粘度であるほど、露出可能被覆層−最外被覆層間の滑り性が向上するためである。
シリコーンオイルの粘度が４５０ｃＳｔ以下では、突き出し量が１ｍｍを超えてしまい、接続部における伝送損失劣化が懸念される。突き出し量を１ｍｍ以下に抑えるには、粘度５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルを使用することが必要である。

本発明の光ファイバ心線の一実施形態を示す断面図である。従来の光ファイバ心線を例示する断面図である。

符号の説明

２…光ファイバ裸線、３…露出可能被覆層、１０…光ファイバ心線、１１…オイル塗布膜、１２…最外被覆層、１３…除去対象被覆層。

Claims

光ファイバ裸線の外周に少なくとも露出可能被覆層と除去可能な最外被覆層とが設けられ、該最外被覆層を除去することにより異径への変換が可能な光ファイバ心線において、
前記露出可能被覆層と前記最外被覆層との間に粘度が５００ｃＳｔ以上のシリコーンオイルからなるオイル塗布膜が設けられたことを特徴とする光ファイバ心線。
前記オイル塗布膜の厚さが１μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ心線。
光ファイバ心線サンプル長を１ｍとし、−４０〜８５℃ヒートサイクル３０日暴露（ただし、１サイクル＝１日、温度変化率２℃／分）後、常温下において光ファイバ心線の両端末の最外被覆層から突き出した露出可能被覆層又は光ファイバ裸線の長さである突き出し量が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ心線。